遷移到微服務綜述

遷移單體式應用到微服務架構意味著一系列現(xiàn)代化過程，有點像這幾代開發(fā)者一直在做的事情，實時上，當遷移時，我們可以重用一些想法。

一個策略是：不要大規(guī)模（big bang）重寫代碼（只有當你承擔重建一套全新基于微服務的應用時候可以采用重寫這種方法）。重寫代碼聽起來很不錯，但實際上充滿了風險最終可能會失敗，就如Martin Fowler所說：“the only thing a Big Bang rewrite guarantees is a Big Bang!”

相反，應該采取逐步遷移單體式應用的策略，通過逐步生成微服務新應用，與舊的單體式應用集成，隨著時間推移，單體式應用在整個架構中比例逐漸下降直到消失或者成為微服務架構一部分。這個策略有點像在高速路上限速到70邁對車做維護，盡管有挑戰(zhàn)，但是比起重寫的風險小很多。

Martin Fowler將這種現(xiàn)代化策略稱為絞殺（Strangler）應用，名字來源于雨林中的絞殺藤（stranglervine），也叫絞殺榕(strangler?fig)。絞殺藤為了爬到森林頂端都要纏繞著大叔生長，一段時間后，樹死了，留下樹形藤。這種應用也使用同一種模式，圍繞著傳統(tǒng)應用開發(fā)了新型微服務應用，傳統(tǒng)應用會漸漸退出舞臺。

我們來看看其他可行策略。

策略1——停止挖掘

Law of Holes是說當自己進洞就應該停止挖掘。對于單體式應用不可管理時這是最佳建議。換句話說，應該停止讓單體式應用繼續(xù)變大，也就是說當開發(fā)新功能時不應該為舊單體應用添加新代碼，最佳方法應該是將新功能開發(fā)成獨立微服務。如下圖所示：

除了新服務和傳統(tǒng)應用，還有兩個模塊，其一是請求路由器，負責處理入口（http）請求，有點像之前提到的API網(wǎng)關。路由器將新功能請求發(fā)送給新開發(fā)的服務，而將傳統(tǒng)請求還發(fā)給單體式應用。

另外一個是膠水代碼（glue code），將微服務和單體應用集成起來，微服務很少能獨立存在，經(jīng)常會訪問單體應用的數(shù)據(jù)。膠水代碼，可能在單體應用或者為服務或者二者兼而有之，負責數(shù)據(jù)整合。微服務通過膠水代碼從單體應用中讀寫數(shù)據(jù)。?

微服務有三種方式訪問單體應用數(shù)據(jù)：

1. 訪問單體應用提供的遠程API
2. 直接訪問單體應用數(shù)據(jù)庫
3. 自己維護一份從單體應用中同步的數(shù)據(jù)

膠水代碼也被稱為容災層（anti-corruption layer），這是因為膠水代碼保護微服務全新域模型免受傳統(tǒng)單體應用域模型污染。膠水代碼在這兩種模型間提供翻譯功能。術語anti-corruption layer第一次出現(xiàn)在Eric Evans撰寫的必讀書Domain Driven Design，隨后就被提煉為一篇白皮書。開發(fā)容災層可能有點不是很重要，但卻是避免單體式泥潭的必要部分。

將新功能以輕量級微服務方式實現(xiàn)由很多優(yōu)點，例如可以阻止單體應用變的更加無法管理。微服務本身可以開發(fā)、部署和獨立擴展。采用微服務架構會給開發(fā)者帶來不同的切身感受。

然而，這方法并不解決任何單體式本身問題，為了解決單體式本身問題必須深入單體應用?做出改變。我們來看看這么做的策略。

策略2——將前端和后端分離

減小單體式應用復雜度的策略是講表現(xiàn)層和業(yè)務邏輯、數(shù)據(jù)訪問層分開。典型的企業(yè)應用至少有三個不同元素構成：

• 表現(xiàn)層——處理HTTP請求，要么響應一個RESTAPI請求，要么是提供一個基于HTML的圖形接口。對于一個復雜用戶接口應用，表現(xiàn)層經(jīng)常是代碼重要的部分。
• 業(yè)務邏輯層——完成業(yè)務邏輯的應用核心?
• 數(shù)據(jù)訪問層——訪問基礎元素，例如數(shù)據(jù)庫和消息代理

  ?

在表現(xiàn)層與業(yè)務數(shù)據(jù)訪問層之間有清晰的隔離。業(yè)務層有由若干方面組成的粗粒度（coarse-grained）的API，內部包含了業(yè)務邏輯元素。API是可以將單體業(yè)務分割成兩個更小應用的天然邊界，其中一個應用是表現(xiàn)層，另外一個是業(yè)務和數(shù)據(jù)訪問邏輯。分割后，表現(xiàn)邏輯應用遠程調用業(yè)務邏輯應用，下圖表示遷移前后架構不同：?

單體應用這么分割有兩個好處，其一使得應用兩部分開發(fā)、部署和擴展各自獨立，特別地，允許表現(xiàn)層開發(fā)者在用戶界面上快速選擇，進行A/B測試；其二，使得一些遠程API可以被微服務調用。

然而，這種策略只是部分的解決方案。很可能應用的兩部分之一或者全部都是不可管理的，因此需要使用第三種策略來消除剩余的單體架構。

策略3——抽出服務

第三種遷移策略就是從單體應用中抽取出某些模塊成為獨立微服務。每當抽取一個模塊變成微服務，單體應用就變簡單一些；一旦轉換足夠多的模塊，單體應用本身已經(jīng)不成為問題了，要么消失了，要么簡單到成為一個服務。
排序那個模塊應該被轉成微服務

一個巨大的復雜單體應用由成十上百個模塊構成，每個都是被抽取對象。決定第一個被抽取模塊一般都是挑戰(zhàn)，一般最好是從最容易抽取的模塊開始，這會讓開發(fā)者積累足夠經(jīng)驗，這些經(jīng)驗可以為后續(xù)模塊化工作帶來巨大好處。

轉換模塊成為微服務一般很耗費時間，一般可以根據(jù)獲益程度來排序，一般從經(jīng)常變化模塊開始會獲益最大。一旦轉換一個模塊為微服務，就可以將其開發(fā)部署成獨立模塊，從而加速開發(fā)進程。

將資源消耗大戶先抽取出來也是排序標準之一。例如，將內存數(shù)據(jù)庫抽取出來成為一個微服務會非常有用，可以將其部署在大內存主機上。同樣的，將對計算資源很敏感的算法應用抽取出來也是非常有益的，這種服務可以被部署在有很多CPU的主機上。通過將資源消耗模塊轉換成微服務，可以使得應用易于擴展。

查找現(xiàn)有粗粒度邊界來決定哪個模塊應該被抽取，也是很有益的，這使得移植工作更容易和簡單。例如，只與其他應用異步同步消息的模塊就是一個明顯邊界，可以很簡單容易地將其轉換為微服務。
如何抽取模塊

抽取模塊第一步就是定義好模塊和單體應用之間粗粒度接口，由于單體應用需要微服務的數(shù)據(jù)，反之亦然，因此更像是一個雙向API。因為必須在負責依賴關系和細粒度接口模式之間做好平衡，因此開發(fā)這種API很有挑戰(zhàn)性，尤其對使用域模型模式的業(yè)務邏輯層來說更具有挑戰(zhàn)，因此經(jīng)常需要改變代碼來解決依賴性問題，如圖所示：

?一旦完成粗粒度接口，也就將此模塊轉換成獨立微服務。為了實現(xiàn)，必須寫代碼使得單體應用和微服務之間通過使用進程間通信（IPC）機制的API來交換信息。如圖所示遷移前后對比：

此例中，正在使用Y模塊的Z模塊是備選抽取模塊，其元素正在被X模塊使用，遷移第一步就是定義一套粗粒度APIs，第一個接口應該是被X模塊使用的內部接口，用于激活Z模塊；第二個接口是被Z模塊使用的外部接口，用于激活Y模塊。

遷移第二步就是將模塊轉換成獨立服務。內部和外部接口都使用基于IPC機制的代碼，一般都會將Z模塊整合成一個微服務基礎框架，來出來割接過程中的問題，例如服務發(fā)現(xiàn)。

抽取完模塊，也就可以開發(fā)、部署和擴展另外一個服務，此服務獨立于單體應用和其它服務。可以從頭寫代碼實現(xiàn)服務；這種情況下，將服務和單體應用整合的API代碼成為容災層，在兩種域模型之間進行翻譯工作。每抽取一個服務，就朝著微服務方向前進一步。隨著時間推移，單體應用將會越來越簡單，用戶就可以增加更多獨立的微服務。

總結

將現(xiàn)有應用遷移成微服務架構的現(xiàn)代化應用，不應該通過從頭重寫代碼方式實現(xiàn)，相反，應該通過逐步遷移的方式。有三種策略可以考慮：將新功能以微服務方式實現(xiàn)；將表現(xiàn)層與業(yè)務數(shù)據(jù)訪問層分離；將現(xiàn)存模塊抽取變成微服務。隨著時間推移，微服務數(shù)量會增加，開發(fā)團隊的彈性和效率將會大大增加。

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實踐50位技術專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

以上是生活随笔為你收集整理的微服务实践（七）：从单体式架构迁移到微服务架构的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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